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技术应用 | 未来食品正在被这项技术改变

日期:2026-08-27 05:26
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摘要:民以食为天。传统的食品来源主要依赖于畜牧业,而气候变化、人口增长、农业用地骤减等因素正在影响着人类的食物供给。而寻找替代传统畜牧业的可持续的食物供给方法已然成为了全人类要面对的严峻课题。合成生物学在食品领域具有不断增长的潜力,而经合成生物学制造的食品也在改变着人们对食品的看法。这一技术浪潮不仅能缓解粮食**与生态保护之间的矛盾,更能催生出精准营养、功能性食品等新消费场景,推动食品产业创新。 (图1:基于合成生物学的未来食品制造) 节选自Xianhao XU, Long LIU, Jian CHEN. Syntheti...
民以食为天。传统的食品来源主要依赖于畜牧业,而气候变化、人口增长、农业用地骤减等因素正在影响着人类的食物供给。而寻找替代传统畜牧业的可持续的食物供给方法已然成为了全人类要面对的严峻课题。
合成生物学在食品领域具有不断增长的潜力,而经合成生物学制造的食品也在改变着人们对食品的看法。这一技术浪潮不仅能缓解粮食**与生态保护之间的矛盾,更能催生出精准营养、功能性食品等新消费场景,推动食品产业创新。



(图1:基于合成生物学的未来食品制造)

节选自Xianhao XU, Long LIU, Jian CHEN. Synthetic Biology and Future Food[J]. China Biotechnology, 2024, 44(1): 61-71

四大应用场景




合成生物学在食品饮料领域的应用主要聚焦在以下四个领域:替代蛋白、食品添加剂、新食品原料和功能性食品原料。合成生物学家首先通过高通量筛选识别出负责某些食品品质的基因序列,然后在实验室中进行复刻,再将这些确认功能的基因序列导入酵母或**细胞中,*后通过发酵的形式产生这些蛋白质。


替代蛋白如人造肉(细胞培养肉或微生物发酵肉)、人造奶(如乳清蛋白、酪蛋白)等,相比传统畜牧业生产肉类或奶类的过程,用合成生物学方法在同样的生产流程中,可减少80%的温室气体排放。由于省去了养殖禽畜的空间和饲料成本,生产同样重量的细胞肉,也可减少土地占用和节省淡水资源。



(图2:乳蛋白的发酵合成工艺)

节选自Xianhao XU, Long LIU, Jian CHEN. Synthetic Biology and Future Food[J]. China Biotechnology, 2024, 44(1): 61-71


在食品添加剂方面,像甜味剂如赤藓糖醇、阿洛酮糖等,香精香料如香兰素等,色素如β-胡萝卜素、花青素,啤酒风味剂,营养强化剂如母乳低聚糖HMOs以及维生素E等都可以通过合成生物的方法获取。如合成香草香料现在已经占据了全球供应的大半壁江山;丹麦的合成生物学公司EvodiaBio利用基因工程改造的酵母合成啤酒花的香气分子,制造出不含酒精但风味不变的啤酒。


在新食品原料领域,微藻已然成为了一股新潮流。科学家们开发出了很多可以供人类食用的微藻,如拟微球藻、莱茵衣藻等。这些繁殖力强且培养工艺清晰的藻类,有望成为食物短缺时期国家的战略储备粮。


功能性食品方面,主要涉及营养或调节生理活动的食品成分。像我们比较熟知的胶原蛋白、麦角硫因,这些在增强机体**力、美容护肤方面都被证实有不错的功效。



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HABITAT 助力未来食品发展
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从实验室中诞生的未来食品,其制备生产工艺多要借助“细胞工厂”来完成。而“细胞工厂”要高效生产目的蛋白,则需要给其提供一个舒适的“温房”。发酵罐**是温房中的头等舱!IKA 在混合分散、温控领域有着一百多年的技术研发经验,在此基础上创新开发了新一代HABITAT ferment发酵罐。HABITAT ferment产品在混合、温控、pH调节、DO、补料和光照培养等方面都有配套的解决方案!美观、友好的GUI软件操作界面,更是通过简单易懂的图形用户界面实现了人与计算机的人机交互,即使是实验室新人也可以轻松上手。

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搅拌:强劲的顶置式机械搅拌,正反转及混沌混合可选,支持持续高效稳定混合;

温度:温控采用夹套罐搭配高低温水机,反应器软件可与水机联动并进行直接控制,稳定维持反应温度;

气体:标配四路气体接口,空气、氧气、氮气、二氧化碳,气体流速均由 MFC 进行**控制,0.1-20L/min 可调;

pH:pH 可实时在线监测,并可级联到蠕动泵及时补酸补碱或补 CO2 进行自动控制;

溶氧:DO 可实时监测,并可与气路、搅拌等进行级联自动控制。反应期间,所有培养参数均可进行实时图谱展示;

软件:随主机标配软件,可直接获取*新版本到触屏控制器上。

IKA HABITAT 生物反应器

关于IKA:

实验室前处理与分析技术、工业混合分散技术、生物工艺解决方案、电动汽车电池解决方案。

IKA 集团是实验室前处理、分析技术、 工业混合分散技术的市场***。电化学合成仪、磁力搅拌器、顶置式搅拌器、分散均质机、混匀器、恒温摇床、恒温培养箱/烘箱、移液器、研磨机、旋转蒸发仪、加热板、恒温循环器、量热仪、生物反应器、化学合成釜、实验室反应釜等相关产品构成了IKA 实验室前处理与分析技术的产品线;而工业技术主要包括用于规模生产的混合设备、分散乳化设备、捏合设备、以及从中试到扩大生产的整套解决方案。IKA 还与全球知名大学和科学家进行着密切的合作, 支持其在科研道路上不断探索。我们致力于为客户提供更好的技术, 帮助客户获得成功。




IKA 成立于1910年,集团总部位于德国南部的Staufen,在美国、中国、印度、马来西亚、日本、巴西、韩国、英国、波兰等国家都设有分公司。 艾卡(广州)仪器设备有限公司是IKA 集团于2000年设立的全资子公司,主要负责为中国和蒙古国提供产品、技术和服务支持。


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关于微川仪器:

上海微川精密仪器有限公司实验室事业部,专注于代理销售国内外知名品牌的仪器,致力于为客户提供**的实验室产品解决方案。我们所销售的国内外品牌众多,包括美国 BROOKFIELD、瑞士 METTLER TOLEDO、德国IKA、美国 CHEMINSTRUMENTS、美国 COSA-XENTAUR、美国 AMI、美国 EDGE TECH、德国 MEMMERT、上海微川、上海仪电物光、上海一恒、上海骇思、厦门元能、深圳中毅等。产品涵盖粘度计、流变仪、质构仪、粉体流动测试仪、水分仪、滴定仪、熔点仪、密度仪、折光仪、热分析仪、色谱光谱、天平、水浴、搅拌器、烘箱、水质检测仪、胶黏剂专用检测仪器等。




公司业务广泛,主要涉及石油化工、制药、钢铁、环保、日化、食品、涂料、胶黏剂、电子半导体、汽车锂电等工业领域,以及高校、科研院所等研发领域。

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